據(jù)美國《世界石油》雜志報道，隨著鉆井作業(yè)商將興趣逐漸轉向固定切削齒鉆頭，各鉆頭制造商也迅速投入新產品的開發(fā)以滿足鉆井市場日益增長的需求，同時也仍有各種特殊的牙輪鉆頭結構面世以滿足特定的鉆井用途。
　　
　?。校模勉@頭、牙輪鉆頭各有所長
　　
　　在過去的一年間，全球油氣鉆井活動充分反映出了原油價格的持續(xù)增長情況，而且，也正如人們所期望的那樣，所有的牙輪鉆頭和固定切削齒鉆頭制造商，都感受到了用戶對其產品的強烈需求。
　　
　　雖然對牙輪鉆頭和固定切削齒鉆頭的訂貨量都有所增長，但由于ＰＤＣ鉆頭性能的不斷提高，鉆井作業(yè)商的興趣近幾年仍繼續(xù)偏重于固定切削齒鉆頭。 有數(shù)字為證：２０００年，ＰＤＣ鉆頭的鉆井進尺僅占世界總進尺的２６％，２００３年，這一比例上升到５０％，到２００６年，這一比例達到了６０％。
　　
　　但ＰＤＣ鉆頭用量的增加同時也取決于牙輪鉆頭市場的穩(wěn)定性。另外，牙輪鉆頭總體上成本較低，而且用于鉆某些特定地層時效果更好，因為在很多種情況下，只有牙輪鉆頭才能同時提供鉆井所需的工具面控制和造斜率要求。
　　
　　沒有人會希望牙輪鉆頭逐漸消亡，但向ＰＤＣ鉆頭的興趣轉移可解釋為是由于當前鉆井理念和鉆頭設計技術的較大變化所致。
　　
　　鉆頭設計需要考慮協(xié)同方案
　　
　　鉆頭設計和制造業(yè)的基本變化，正使業(yè)內人士開始全面考慮整個鉆柱及其各種部件（包括鉆頭）對鉆井作業(yè)的影響，必須把鉆頭當作整個鉆井系統(tǒng)的一部分，在綜合考慮其他鉆柱部件的情況下進行鉆頭選型。這樣一來，鉆頭就必須同時與鉆井系統(tǒng)和地層匹配兼容。
　　
　　這種優(yōu)化整個鉆柱系統(tǒng)性能的協(xié)同方案，是采取某種折衷以達到最終目的。它要求必須同時考慮并最終平衡三個因素以便能夠優(yōu)化定向控制、振動控制 和井眼質量。這三個因素是：鉆井效率（優(yōu)化的機械鉆速、最好的耐用性及最低的鉆井成本）、可導向性（優(yōu)化的造斜能力和使鉆頭偏移的力）、以及穩(wěn)定性（最小 的粘－滑現(xiàn)象、鉆頭回旋以及軸向振動）。
　　
　　在這種方案中，通過平衡鉆柱效率和穩(wěn)定性就能夠達到優(yōu)化的振動控制。除了提高鉆頭壽命外，減小振動還能保護比較敏感的底部鉆具組合部件和測量 儀器，并能實現(xiàn)最大化實際鉆井時間和進尺。如果要獲得高質量的井眼，則平衡可導向性和穩(wěn)定性就能實現(xiàn)平滑、一致的井眼，井壁很少或幾乎沒有螺旋或搭接痕 跡。最后，通過平衡鉆井效率和可導向性即可獲得理想的定向控制，并實現(xiàn)優(yōu)良的機械鉆速和耐用性。
　　
　　鉆頭設計運用計算機模型
　　
　　當今的鉆頭設計師都是通過應用計算機模型和革新的設計結構并通過綜合考慮各種鉆頭特征（比如切削齒布局、牙輪和鋼齒的材料成分和結構、軸承和 密封系統(tǒng)、硬質合金齒的情況、硬面敷焊耐磨層、鉆頭水力結構以及鉆頭體的結構等）而確保上述三個因素（即鉆井效率、可導向性和穩(wěn)定性）的。
　　
　　在過去的一年間，計算機模型被越來越多地用于牙輪鉆頭與ＰＤＣ鉆頭的設計和制造，且軟件程序也越來越高級。這類程序應用專有算法在模擬鉆井過 程中對各種力和鉆頭的行為建模，從而優(yōu)化鉆頭結構。這樣的設計過程對提高鉆頭的機械鉆速、韌性和耐磨性、穩(wěn)定性以及可靠性都起到了很大的作用。最為重要的 是，模型程序能夠使鉆頭制造商針對特定的鉆井用途，為客戶定制專用鉆頭。